CA2637882A1 - Device for ocular stimulation and detection of body reactions - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un équipement de stimulation oculaire et de posturographie, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : - un support apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de visée oculaire pour être mis en face d'un AEil du sujet, chaque dispositif de visée comprenant un écran d'affichage et un corps creux dans lequel est disposé l'écran, et étant agencé pour être mis en face d'un seul AEil du sujet et pour minimiser les repères visuels pour le patient autres que ceux affichés sur l'écran ; - un support apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de visée oculaire pour être mis en face d'un AEil du sujet, chaque dispositif de visée comprenant un écran d'affichage et un corps creux dans lequel est disposé
l'écran, et étant agencé pour être mis en face d'un seul AEil du sujet et pour minimiser les repères visuels pour le patient autres que ceux affichés sur l'écran ; - des moyens pour détecter des réactions corporelles significatives chez le patient, aptes à fournir des signaux de mesure représentatifs des réactions corporelles significatives ; - des moyens d'acquisition et d'enregistrement des signaux de mesure fournis par les moyens de détection ; -des moyens pour synchroniser les signaux d'image transmis et les signaux de mesure reçus de sorte à pouvoir corréler ces deux types de signaux. The invention relates to eye stimulation equipment and posturography, characterized in that it comprises in combination: - a support adapted to be removably attached to the head of a subject and comprising least an eye sighting device to be placed in front of an AEil of the subject, each sighting device comprising a display screen and a body hollow in which is disposed the screen, and being arranged to be placed in front of a single AEIL of the subject and to minimize visual cues for the patient other than those displayed on the screen; - a support able to be fixed so removable on the head of a subject and having at least one sighting device eyepiece to be placed in front of an AEil of the subject, each aiming device comprising a display screen and a hollow body in which is disposed the screen, and being arranged to be placed in front of a single AEil of the subject and for minimize visual cues for the patient other than those displayed on the screen; means for detecting significant bodily reactions in the patient, able to provide measurement signals representative of significant body reactions; - means of acquisition and recording measurement signals provided by the detection means; -means for synchronizing the transmitted image signals and the received in order to correlate these two types of signals.
Description
dispositif de stimulation oculaire et de détection de réactions corporelles La présente invention a trait d'une façon générale à des systèmes destinés, lors d'une stimulation oculaire d'un sujet, à mesurer et à
enregistrer les mouvements du corps et de la tête, notamment déséquilibres, induits par cette stimulation. Des techniques très nombreuses et variées existent actuellement pour déterminer la posture du corps d'un être humain.
On peut citer par exemple les appareils dits "statokinésigraphes", qui enregistrent, en situation orthostatique du corps, les oscillations posturales aléatoires à
l'aide d'une plateforme sur laquelle se tient l'individu et équipée de jauges de contrainte.
les appareils de posturographie dynamique, qui réalisent un asservissement mécanique d'une plateforme sur laquelle se tient l'individu.
Les mesures sont effectuées à l'aide d'électromyographes.
les appareils de posturographie dynamique par asservissements mécaniques, indépendants ou corrélés, d'une plateforme à laquelle est associée une cabine. La mesure est dans ce cas effectuée par une plateforme de force.
Les inconvénients majeurs de ces appareils connus sont principalement leur encombrement important et leur coût élevé. En outre, leurs applications sont limitées.
Notamment, l'application de l'appareil premier cité dans les exemples est limitée à la posturographie statique.
On connaît également des systèmes plus légers pour réaliser une posturographie statique ou dynamique, et notamment :
- un appareil dans lequel le crâne et les épaules d'un sujet reçoivent des marqueurs lumineux. L'enregistrement des mouvements de ces marqueurs est effectué à l'aide d'un appareil photographique dont l'objectif vise un miroir fixé au plafond de la salle, et qui restitue les trajectoires décrites par les marqueurs.
WO 2007/082944 device for ocular stimulation and detection of bodily reactions The present invention relates generally to systems intended, during eye stimulation of a subject, to be measured and record the movements of the body and head, especially imbalances, induced by this stimulation. Very techniques numerous and varied exist to determine posture of the body of a human being.
For example, we can cite the apparatus known as "statokinesigraphes", which record, in orthostatic situation of the body, random postural oscillations at using a platform on which stands the individual and equipped with gauges of constraint.
dynamic posturography devices, which perform a mechanical enslavement of a platform on which the individual stands.
The measurements are made using electromyographs.
dynamic servo posturography devices mechanical, independent or correlated, of a platform to which is associated a cabin. The measurement is in this case carried out by a platform of strength.
The major disadvantages of these known devices are mainly their large size and their high cost. In addition, their applications are limited.
In particular, the application of the apparatus first cited in the examples is limited to static posturography.
Lighter systems are also known for performing a static or dynamic posturography, and in particular:
- a device in which the skull and shoulders of a subject receive luminous markers. The recording of the movements of these markers is made using a camera whose the objective is a mirror fixed to the ceiling of the room, which restores the trajectories described by the markers.
WO 2007/082944
2 PCT/EP2007/050559 La mise en oeuvre d'un tel appareil est toutefois fastidieuse, notamment de par la nécessité de fixer sur le sujet et d'alimenter en énergie plusieurs marqueurs lumineux, et de fixer un miroir au-dessus du sujet.
- un appareil dit "analyseur optoélectronique", dans lequel une pluralité de réflecteurs infrarouges sont fixés sur le sujet, exposée à un rayonnement infrarouge. Plusieurs caméras de type dispositif à couplage de charges ("CCD") observent le sujet et enregistrent le rayonnement infrarouge renvoyé par les réflecteurs. Cet appareil est toutefois extrêmement coûteux, et sa qualité est tributaire du nombre de caméras.
- un masque qui permet de mesurer le mouvement d'un oeil d'un patient en réponse à une stimulation optique. La stimulation optique est réalisée au moyen de projecteurs d'image situés sur les côtés du masque qui projettent des images désirées sur un miroir placé en face des yeux du patient - consulter JP 05-049627 pour plus de précisions. Le système de projection d'image reste tout de même volumineux, complexe à mettre en oeuvre et nécessite des réglages préalables des projecteurs.
- un masque qui mesure le mouvement de la tête d'un patient en réponse à une stimulation optique. La mesure du mouvement de la tête est réalisée à l'aide d'accéléromètres orthogonaux fixés au masque. La stimulation optique est délivrée par un écran fixé dans un boîtier creux de section rectangulaire s'étendant principalement dans l'axe optique de l'oeil du patient - consulter FR 2 760 348 pour plus de précisions.
- un casque neurosensitif embarquant des moyens pour stimuler un oeil, des moyens pour capter le mouvement de l'autre oeil au moyen d'une caméra infrarouge, et des moyens pour capter le mouvement de la tête au moyen d'accéléromètres orthogonaux solidaires du casque - consulter US
4 817 633 pour plus de précisions. La stimulation oculaire est constituée ici d'un module optocinétique monté sur le casque, dans lequel le patient peut voir des objets sélectionnés ou des graphiques, et agencé pour être WO 2007/082944 2 PCT / EP2007 / 050559 The implementation of such a device is however tedious, especially because of the need to fix on the subject and to feed energy several light markers, and to fix a mirror over the subject.
- a device called "optoelectronic analyzer", in which a plurality of infrared reflectors are attached to the subject exposed to a infrared radiation. Several camera type coupling device of charge ("CCD") observe the subject and record the radiation infrared reflected by the reflectors. This device is however extremely expensive, and its quality is dependent on the number of cameras.
- a mask that measures the movement of an eye of a patient in response to optical stimulation. Optical stimulation is realized by means of image projectors located on the sides of the mask who project desired images onto a mirror placed in front of the eyes of the patient - see JP 05-049627 for more details. The system of image projection still remains bulky, complex to put in and requires prior adjustments of the projectors.
- a mask that measures the movement of a patient's head in response to optical stimulation. The measurement of the movement of the head is performed using orthogonal accelerometers attached to the mask. The optical stimulation is delivered by a screen fixed in a hollow housing of rectangular section extending mainly in the optical axis of the eye of the patient - consult FR 2 760 348 for more details.
- a neurosensitive headset embodying means to stimulate a eye, means to capture the movement of the other eye by means of a infrared camera, and means for capturing the movement of the head at means of orthogonal accelerometers integral with the helmet - consult US
4,817,633 for more details. Ocular stimulation is constituted here an optokinetic module mounted on the helmet, in which the patient can see selected objects or graphics, and arranged to be WO 2007/082944
3 PCT/EP2007/050559 opaque à toute lumière extérieure.
La présente invention vise à proposer un équipement combiné de stimulation oculaire et de posturographie compact, simple, économique à
fabriquer, facile à mettre en place sur un sujet et à mettre en oeuvre, ambulatoire et qui améliore la qualité des mesures, la qualité du diagnostic médical et la qualité de la rééducation adaptée, par rapport aux techniques antérieures.
Ainsi la présente invention propose un équipement de stimulation oculaire et de posturographie, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison :
un support apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de visée oculaire pour être mis en face d'un oeil du sujet, chaque dispositif de visée comprenant un écran d'affichage et un corps creux dans lequel est disposé l'écran, et étant agencé pour être mis en face d'un seul oeil du sujet et pour minimiser les repères visuels pour le patient autres que ceux affichés sur l'écran ;
des moyens de commande de signaux d'image connectés à l'écran et aptes à régler au moins la luminosité, la nature, le sens de défilement et la vitesse d'apparition de motifs affichés sur l'écran en vue de stimuler l'oeil et provoquer alors chez le patient une ou plusieurs réactions corporelles pouvant être significatives d'un symptôme médical ;
des moyens pour détecter des réactions corporelles significatives chez le patient, aptes à fournir des signaux de mesure représentatifs des réactions corporelles significatives ;
des moyens d'acquisition et d'enregistrement des signaux de mesure fournis par les moyens de détection ;
des moyens pour synchroniser les signaux d'image transmis et les signaux de mesure reçus de sorte à pouvoir corréler ces deux types de signaux.
Aussi, l'absence de repères visuels au niveau du stimulateur, un WO 2007/082944 3 PCT / EP2007 / 050559 opaque to any outside light.
The present invention aims to propose a combined equipment of eye stimulation and posturography compact, simple, economical to to make, easy to set up on a subject and to implement, ambulatory and which improves the quality of measurements, the quality of medical diagnosis and the quality of the adapted rehabilitation, compared to previous techniques.
Thus the present invention provides stimulation equipment eyepiece and posturography, characterized in that it comprises in combination :
a support adapted to be removably attached to the head of a subject and having at least one eye-sighting device to be placed in front of with one eye of the subject, each sighting device comprising a screen display and a hollow body in which the screen is arranged, and being arranged to be confronted with only one eye of the subject and to minimize the visual cues for the patient other than those displayed on the screen;
means for controlling image signals connected to the screen and able to adjust at least the brightness, the nature, the direction of scrolling and the speed of appearance of patterns displayed on the screen to stimulate the eye and then cause the patient one or more reactions may be significant of a medical symptom;
means for detecting significant bodily reactions in the patient, able to provide measurement signals representative of significant body reactions;
means for acquiring and recording the measurement signals provided by the detection means;
means for synchronizing the transmitted image signals and the measurement signals received so that they can correlate these two types of signals.
Also, the absence of visual cues at the level of the stimulator, a WO 2007/082944
4 PCT/EP2007/050559 choix approprié de motifs stimulant à présenter au sujet, et une synchronisation des signaux de stimulation et des signaux de détection, vont permettre d'accroître la qualité des mesures, et de davantage certifier que les réactions corporelles détectées sont bien liées à des symptômes médicaux tels que le dépistage de la dépendance visuelle et son atténuation dans la posture.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, de l'équipement selon l'invention sont les suivants :
- les moyens de détection comportent des moyens pour détecter les mouvements de l'oeil montés sur ledit support du dispositif en face de l'oeil non recouvert par le dispositif de visée. Ce peut être par exemple une caméra infrarouge ou pseudo-infrarouge. Les moyens de détection des mouvements de l'oeil peuvent aussi être montés sur ledit support de manière amovible et interchangeable avec ledit dispositif de visée.
- les moyens de détection comportent des moyens pour détecter les mouvements d'au moins une partie du corps autre que les yeux, ces moyens étant fixés sur le sujet. Une partie du corps peut être la tête, ces moyens de détection étant alors fixés audit support, et peuvent fonctionner avec un ensemble de capteurs d'accélération. En ce dernier cas, lesdits moyens d'acquisition peuvent comprendre des moyens de traitement par intégration comprenant des doubles intégrateurs recevant respectivement les signaux des capteurs d'accélération.
- les moyens de détection comportent une plateforme de force sur laquelle le patient peut se tenir debout.
- le support du dispositif de stimulation oculaire comprend un masque créant avec le visage du sujet une chambre essentiellement étanche à la lumière.
- le corps creux dudit dispositif de visée est conçu de sorte que sa surface intérieure ne présente aucune arête visible à l'oeil du patient lorsque l'écran affiche des images.
- la surface interne du corps creux est de couleur noir et est en un WO 2007/082944 4 PCT / EP2007 / 050559 appropriate choice of stimulating patterns to present about, and a synchronization of the stimulation signals and the detection signals, will increase the quality of measurements, and more certify that the detected body reactions are related to medical symptoms such as screening for visual dependence and its attenuation in the posture.
Preferred but non-limiting aspects of the equipment according to the invention are as follows:
the detection means comprise means for detecting the movements of the eye mounted on said support of the device in front of the eye no covered by the sighting device. It can be for example a camera infrared or pseudo-infrared. The means for detecting the movements of the eye can also be mounted on said support removably and interchangeable with said sighting device.
the detection means comprise means for detecting the movements of at least one part of the body other than the eyes, these means being fixed on the subject. Part of the body can be the head, these means of detection being then fixed to said support, and can operate with a set of acceleration sensors. In the latter case, the said means may include integration processing means comprising dual integrators respectively receiving the signals of the acceleration sensors.
the detection means comprise a force platform on which the patient can stand up.
the support of the ocular stimulation device comprises a mask creating with the subject's face an essentially watertight chamber light.
the hollow body of said sighting device is designed so that its inner surface has no visible edges to the patient's eye when the screen displays images.
- the inner surface of the hollow body is black in color and is in one WO 2007/082944
5 PCT/EP2007/050559 matériau mat.
- le dispositif de visée comprend en outre un circuit électrique connecté à
l'écran et placé dans le corps creux de sorte à être invisible à l'oeil du patient.
- le dispositif de visée comporte un joint d'étanchéité à la lumière localisé
à
la jonction avec le reste dudit support ainsi qu'un joint d'hygiène jetable et remplaçable après chaque utilisation.
- le dispositif de visée est monté de façon amovible sur ledit support.
- le corps creux s'étend selon une direction privilégiée, et le dispositif de visée comprend en outre des moyens de réglage aptes à modifier la distance entre l'écran et l'oeil.
- le support comporte en outre au moins une source lumineuse apte à
émettre un rayon lumineux dans une direction privilégiée choisie comme étant globalement parallèle au sol lorsque le sujet portant le support se tient debout et droit et permettant notamment la rééducation nucale.
- l'équipement comprend en outre un boitier secondaire fixé au sujet et abritant au moins une partie des moyens d'acquisition, et un boitier principal abritant des moyens de commande et d'enregistrement ainsi que des moyens de traitement et d'affichage des signaux fournis par les moyens d'acquisition. La liaison entre le boitier secondaire et le boitier principal peut être sans fil. La liaison entre le boitier secondaire et les moyens de détection peut être réalisée à
l'aide de fils souples. Le boitier principal peut comprendre une valise comportant des logements pour le dispositif de stimulation oculaire et son support et pour le boitier secondaire.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective d'un masque de stimulation visuelle équipé d'un dispositif de posturographie selon l'invention, porté
par un sujet, WO 2007/082944 5 PCT / EP2007 / 050559 matte material.
the sighting device further comprises an electrical circuit connected to the screen and placed in the hollow body so as to be invisible to the eye of the patient.
- the sighting device has a localized light seal at the junction with the rest of said support and a disposable hygiene seal and replaceable after each use.
- The sighting device is removably mounted on said support.
the hollow body extends in a preferred direction, and the device for target further comprises adjusting means adapted to change the distance between the screen and the eye.
the support also comprises at least one light source suitable for emit a light beam in a preferred direction chosen as being generally parallel to the ground when the subject carrying the support is held standing and right and allowing especially nuchal reeducation.
the equipment furthermore comprises a secondary box fixed to the subject and housing at least a part of the acquisition means, and a main box housing means of control and registration as well as means of processing and display signals provided by the acquisition means. The connection between the secondary box and the main box can be without thread. The connection between the secondary housing and the detection means can be performed at using supple yarns. The main case may include a suitcase comprising housing for the ocular stimulation device and its support and for the secondary box.
Other aspects, objects and advantages of the present invention will appear better on reading the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given as an example and made with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a perspective view of a stimulation mask visual equipped with a posturography device according to the invention, worn by a subject, WO 2007/082944
6 PCT/EP2007/050559 la figure 2 est une vue d'ensemble du sujet et de l'appareil de posturographie selon l'invention, et la figure 3 est un schéma-bloc d'une partie de l'appareil selon l'invention.
La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de visée selon l'invention.
En référence aux figures 1 et 2, est représenté schématiquement un dispositif de stimulation oculaire 10 qui, de façon classique en soi, comporte une ossature rigide 11 supportant un ou deux stimulateurs oculaires capables de projeter à l'infini devant l'oeil du sujet S des images de stimulation. En l'espèce, on a représenté un seul stimulateur représenté schématiquement en 12.
Une jupe souple 13 avec son joint d'hygiène 13bis viennent assurer entre l'ossature 11 et le visage du sujet une étanchéité à la lumière et à la diffusion des poussières et autres impuretés, et une lanière assure la fixation de l'ensemble sur la tête du sujet. Le joint d'hygiène 13bis peut être jetable et remplaçable après chaque utilisation.
Selon l'invention, et en référence à la figure 4, le stimulateur est un dispositif de visée 12 comprenant un écran d'affichage 130 et un corps creux 120 dans lequel est disposé l'écran 130, le dispositif de visée 12 étant agencé de sorte à minimiser les repères visuels au patient autres que ceux affichés sur l'écran 130.
En particulier, la surface interne du corps creux 120 est avantageusement choisie sans arête au moins pour la partie destinée à
être comprise entre l'écran 130 et l'oeil, ayant donc une section délimitée par une courbe fermée (telle qu'une section ellipsoïdale ou plus particulièrement un disque) s'étendant selon une direction déterminée.
Cette direction déterminée est avantageusement droite et est choisie pour être en prolongement de l'oeil du patient revêtu du masque. Le corps creux 120 peut ainsi avoir une surface interne cylindrique.
WO 2007/082944 6 PCT / EP2007 / 050559 Figure 2 is an overview of the subject and the apparatus of posturography according to the invention, and FIG. 3 is a block diagram of part of the apparatus according to the invention.
FIG. 4 is a perspective view of a sighting device according to the invention.
With reference to FIGS. 1 and 2, is schematically represented a ocular stimulation device 10 which, in a conventional manner, has a rigid frame 11 supporting one or two stimulators eyepieces capable of projecting to infinity in front of the subject's eye S images stimulation. In this case, only one stimulator has been shown schematically represented in 12.
A flexible skirt 13 with its hygiene seal 13bis come to ensure between the frame 11 and the face of the subject a tightness to light and to the diffusion of dust and other impurities, and a thong ensures the fixing the set on the subject's head. The hygiene seal 13bis can be disposable and replaceable after each use.
According to the invention, and with reference to FIG. 4, the stimulator is a sighting device 12 comprising a display screen 130 and a body hollow 120 in which is disposed the screen 130, the sighting device 12 being arranged to minimize visual cues to the patient other than those displayed on the screen 130.
In particular, the inner surface of the hollow body 120 is advantageously chosen without edge at least for the part intended for be between the screen 130 and the eye, thus having a delimited section by a closed curve (such as an ellipsoidal section or more particularly a disk) extending in a determined direction.
This determined direction is advantageously straight and is chosen for to be an extension of the patient's eye wearing the mask. The hollow body 120 can thus have a cylindrical internal surface.
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7 PCT/EP2007/050559 Le corps creux 12 présente une ouverture 121 destinée à être placée en regard de l'oeil et est fermée par ailleurs par des parois 122.
La surface interne du corps creux 120 est avantageusement de couleur noire et en un matériau mat, réfléchissant très peu la lumière provenant de l'écran 130.
Le corps creux 120 comprend en outre un joint 125 autour de l'ouverture 121 destiné à rendre hermétique à la lumière la jonction entre le dispositif de visée 12 et l'ossature 11. Alternativement, le joint 125 peut aussi être prévu au niveau de l'ossature 11.
Un joint d'hygiène jetable et remplaçable après chaque utilisation peut également être prévu. Ce joint peut être distinct ou confondu avec le joint 125.
Optionnellement, le dispositif de visée 12 est monté de façon amovible sur l'ossature 11. A cet effet des moyens de clipsage, de vissage ou autres 126 peuvent être prévus pour monter de façon étanche à la lumière ces deux éléments ensemble.
Le dispositif de visée 12 peut aussi comprendre des circuits électriques additionnels (non représentés) prévus pour mettre au moins en partie en oeuvre l'écran 130. Ces circuits sont avantageusement disposés dans le dispositif 12 de sorte à ne pas être visibles par le patient une fois que celui-ci a revêtu le masque 10. Ils peuvent par exemple être cachés derrière l'écran 130.
Le dispositif de visée 12 comprend éventuellement des moyens permettant de modifier pour réglage la distance entre l'écran 130 et l'oeil.
Ces moyens peuvent être des moyens télescopiques permettant de modifier la longueur du corps creux 120 (non illustré), ou des moyens de type charnière 150 - coulisseau 140 solidaire de l'écran 130 (représentés sur la figure 4), le coulisseau 140 étant ici actionné manuellement à l'aide d'un curseur externe 141 se déplaçant dans une fente prévue à travers une paroi du dispositif 12 - cette fente étant sensiblement parallèle à l'axe WO 2007/082944 7 PCT / EP2007 / 050559 The hollow body 12 has an opening 121 intended to be placed facing the eye and is further closed by walls 122.
The inner surface of the hollow body 120 is advantageously black color and matte material, reflecting very little light from the screen 130.
The hollow body 120 further comprises a gasket 125 around the opening 121 for sealing the junction between the sighting device 12 and the frame 11. Alternatively, the seal 125 can also be provided at the frame 11.
Disposable and replaceable hygiene seal after each use can also be expected. This seal can be distinct or confused with the attached 125.
Optionally, the sighting device 12 is mounted so removable on the frame 11. For this purpose clipping means, screwing or others 126 may be provided for sealingly mounting light these two elements together.
The sighting device 12 can also comprise circuits additional electrical devices (not shown) provided for at least partly in effect the screen 130. These circuits are advantageously arranged in the device 12 so as not to be visible to the patient once it has donned the mask 10. They can for example be hidden behind the screen 130.
The sighting device 12 optionally comprises means allowing to modify for adjustment the distance between the screen 130 and the eye.
These means can be telescopic means making it possible to modify the length of the hollow body 120 (not illustrated), or means of type hinge 150 - slide 140 secured to the screen 130 (shown in FIG. 4), the slider 140 being here actuated manually by means of of an external cursor 141 moving in a slot provided through a wall of the device 12 - this slot being substantially parallel to the axis WO 2007/082944
8 PCT/EP2007/050559 principal du corps creux 120. Dans ce dernier cas, le patient est apte à
modifier la position de l'écran 130, pour l'adapter par exemple à son plan focal.
L'écran 130 utilisé peut être un afficheur LCD, VFD ou plasma.
On fixe également, au niveau de l'ossature 11 du dispositif de stimulation visuelle, en face de l'autre oeil du patient, et de préférence, une caméra infrarouge ou pseudo-infrarouge 25 pour mesurer de façon connue en soi les mouvements de l'oeil. On connaît par exemple de tels oculomètres , fabriqués par les sociétés FramiralTM, Digital NystagViewTM, ou SynapsysTM
Le principe peut être basé sur la détection de l'empreinte irienne.
L'opérateur calibre le centre de l'oeil à l'aide de la caméra 25, les mouvements de l'oeil seront alors observés.
La caméra 25 peut en particulier avoir comme objectif de déterminer le déclenchement d'un nystagmus réflexe chez un patient, un nystagmus étant constitué de mouvements involontaires d'oscillation de faible amplitude et de rotation du globe oculaire. Le nystagmus physiologique, dit aussi optocinétique, est susceptible d'apparaître lorsque le patient se concentre sur une succession d'images qui défilent. Il est constitué d'une série de saccades lentes de l'oeil qui suit l'objet affiché en mouvement et d'une secousse rapide semblant rappeler le globe oculaire.
Le nystagmus peut témoigner d'une pathologie vestibulaire par une excitation ou à une paralysie transitoire d'un ou des deux labyrinthes de l'oreille interne.
On fixe également sur la tête du patient, au niveau de l'ossature 11 ou de la jupe 13, un moyen de détection de mouvement de la tête 20. On peut aussi prévoir de fixer par exemple au poignet et/ou à la hanche un moyen de détection 29 de ces parties du corps.
On peut ainsi mesurer les oscillations de la tête et/ou des mouvements du corps déclenchés par exemple par le nystagmus réflexe, et établir une éventuelle WO 2007/082944 8 PCT / EP2007 / 050559 120. In the latter case, the patient is able to change the position of the screen 130, for example to adapt to its plan focal.
The screen 130 used may be an LCD, VFD or plasma display.
It is also fixed, at the frame 11 of the device of visual stimulation, in front of the other eye of the patient, and preferably, an infrared or pseudo-infrared camera 25 to measure known in itself the movements of the eye. For example, such oculometers, manufactured by the companies FramiralTM, Digital NystagViewTM, or SynapsysTM
The principle can be based on the detection of the iris impression.
The operator calibrates the center of the eye using the camera 25, the movements of the eye will then be observed.
In particular, the camera 25 may have the objective of determining the triggering a reflex nystagmus in a patient, a nystagmus being consisting of involuntary movements of low amplitude oscillation and rotation of the eyeball. Physiological nystagmus, also known as optokinetic, is likely to appear when the patient focuses on a succession images that scroll. It consists of a series of slow jerks of the eye that follows the displayed object in motion and a quick jerk seeming to remind the eye-ball.
Nystagmus can testify to a vestibular pathology by a excitement or transient paralysis of one or both labyrinths of the ear internal.
It is also fixed on the patient's head, at the level of the frame 11 or skirt 13, a movement detection means of the head 20.
can also provide to fix for example on the wrist and / or the hip a detection means 29 of these parts of the body.
We can thus measure the oscillations of the head and / or movements of the bodies triggered for example by reflex nystagmus, and establish a potential WO 2007/082944
9 PCT/EP2007/050559 corrélation avec un nystagmus.
Ces moyens de détection 20-29 peuvent comprendre un gyroscope ou un ensemble de trois capteurs accélérométriques 20a, 20b, 20c orientés de préférence selon les trois directions d'un référentiel orthonormé, avec de préférence, par rapport au sujet, une direction avant/arrière, une direction gauche/droite et une direction haut/bas.
On utilise avantageusement des accéléromètres à effet capacitif, légers et économiques.
Ces trois capteurs délivrent trois signaux bruts représentatifs des accélérations instantanées subies par chacun des capteurs, signaux qui sont appliqués à trois circuits tampons 21a, 21b, 21c prévus dans l'ossature 11 du masque 10 (et non représentés sur la figure 1). Les sorties de ces trois tampons sont transmises par un ensemble de conducteurs souples 30 à un boîtier intermédiaire 40, fixé par exemple à la ceinture du sujet, et contenant des circuits de traitement. Les circuits tampons 21 a-21 c ont pour objet essentiel d'effectuer une adaptation d'impédance en vue de minimiser les perturbations de signaux sur la ligne 30.
Ces circuits de traitement contenus dans le boîtier 40, et illustrés sur la figure 3, comprennent trois canaux Cl à C3, chaque canal comportant un étage de mise en forme, d'amplification et de filtrage de signal, respectivement 41 a à 41 c, un premier étage d'intégration, respectivement 42a à 42c, et un second étage d'intégration, respectivement 43a à 43c.
L'amplification effectuée dans les étages 41 a-41 c est destinée à
compenser le faible niveau des signaux reçus, tandis que le filtrage est avantageusement réalisé avec des filtres passe-bas analogiques d'ordre 1, afin d'éliminer les éventuels parasites.
Les étages d'intégration 42a-42c et 43a-43c réalisées également en technologie analogique, permettent, à partir des signaux fournis par les accéléromètres et traités en amont, d'obtenir des signaux représentatifs WO 2007/082944 9 PCT / EP2007 / 050559 correlation with a nystagmus.
These detection means 20-29 may comprise a gyroscope or a set of three accelerometric sensors 20a, 20b, 20c preferably oriented according to the three directions of a repository orthonormed, preferably with respect to the subject, a direction forward / backward, left / right direction and up / down direction.
Capacitive effect accelerometers are advantageously used, light and economical.
These three sensors deliver three raw signals representative of instantaneous acceleration experienced by each of the sensors, signals which applied to three buffer circuits 21a, 21b, 21c provided for in the frame 11 of the mask 10 (and not shown in Figure 1). The outputs of these three buffers are transmitted through a set of flexible conductors 30 to an intermediate housing 40, fixed for example to the subject belt, and containing processing circuits. The circuits buffers 21 a-21 c are intended to effect an adaptation impedance in order to minimize signal interference on the line 30.
These processing circuits contained in the housing 40, and illustrated on FIG. 3 comprises three channels C1 to C3, each channel comprising a stage of shaping, amplification and signal filtering, respectively 41 a to 41 c, a first integration stage, respectively 42a to 42c, and a second integration stage, respectively 43a to 43c.
The amplification carried out in stages 41a-41c is intended to compensate for the low level of received signals, while filtering is advantageously achieved with first-order analog low-pass filters, to eliminate any parasites.
The integration stages 42a-42c and 43a-43c also realized in analog technology, allow, from the signals provided by the accelerometers and processed upstream, to obtain representative signals WO 2007/082944
10 PCT/EP2007/050559 des distances parcourues dans les trois dimensions par la tête du sujet en fonction du temps.
Optionnellement, le dispositif de stimulation visuelle et de posturographie selon l'invention comprend en outre une source lumineuse 27 fixée sur l'ossature 11 ou la jupe 13, et apte à émettre un rayon lumineux principalement dans une direction parallèle au sol lorsque le patient portant le masque se trouve debout et en position droite.
Ce rayon projeté à distance sur un support peut servir de repère pour le patient, afin qu'il fixe une direction déterminée.
Ce rayon lumineux peut aussi aider à une rééducation nucale.
Les différents moyens de détection 20, 25 et 29 et la source lumineuse 27 sont alimentés en énergie électrique, et fournissent (pour les moyens de détection) les signaux de détection par l'intermédiaire de fils souples 28 qui sont ensuite groupés à l'intérieur d'un câble 30 connecté à un boîtier secondaire 40.
Le boîtier 40 est relié par un ensemble de conducteurs ou par une liaison sans fil à un environnement informatique, équipé d'une interface d'entrées analogiques et de conversion analogique/numérique, cet environnement étant propre à mémoriser, organiser et afficher les données de déplacement recueillies, et à effectuer des comparaisons avec des mesures précédentes.
Cet environnement comprend un moyen de traitement local (tel un ordinateur) et/ou distant (tel un serveur).
Le cas de la liaison sans fil va permettre au patient de pouvoir se mouvoir librement. Un tel dispositif améliore donc le caractère ambulatoire de l'invention, et évite les accidents provoqués lorsque les fils de connexion sont soudainement tendus par mégarde.
En outre, l'invention propose d'ajouter une plateforme de force 90 apte à détecter un changement dans le centre de pression du corps du patient sur la plateforme 90 qui peut être indicatif d'un symptôme WO 2007/082944 10 PCT / EP2007 / 050559 distances traveled in three dimensions by the subject's head in function of time.
Optionally, the device for visual stimulation and posturography according to the invention further comprises a light source 27 fixed on the frame 11 or the skirt 13, and able to emit a radius mainly in a direction parallel to the ground when the patient wearing the mask stands upright and upright.
This ray projected remotely on a support can serve as a reference for the patient, so that he sets a determined direction.
This light ray can also help with nuchal reeducation.
The different detection means 20, 25 and 29 and the source 27 are powered by electrical energy, and provide the detection means) the detection signals via flexible wires 28 which are then grouped inside a cable 30 connected to a secondary housing 40.
The housing 40 is connected by a set of conductors or by a wireless link to a computer environment, equipped with an interface analog inputs and analog / digital conversion, this environment to memorize, organize and display collected travel data, and to make comparisons with previous measurements.
This environment includes a means of local processing (such as a computer) and / or remote (such as a server).
The case of the wireless link will allow the patient to be able to to move freely. Such a device therefore improves the character ambulatory device of the invention, and avoids the accidents caused when the wires connection are suddenly stretched inadvertently.
In addition, the invention proposes to add a platform of force 90 able to detect a change in the center of pressure of the body of the patient on platform 90 which may be indicative of a symptom WO 2007/082944
11 PCT/EP2007/050559 particulier. On pourra par exemple utiliser une plateforme 90 fabriquée par SateITM
La plateforme de force 90 est connectée audit ordinateur pour traitement des données acquises.
Le patient peut ainsi s'installer sur la plateforme de force 90, debout, en position de confort, c'est-à-dire, pieds légèrement écartés par exemple de 8 à
cm (axe calcanéen), bras détendus le long du corps.
La plateforme 90 enregistre alors les mouvements du corps pendant la stimulation visuelle. La mesure est le déplacement du centre des pressions ;
les résultats peuvent être exprimés en longueur et surface de déplacement et analyse spectrale FFT.
Une tierce personne peut se trouver près du sujet pour éviter les chutes dans le cas où celui-ci ressentirait des sensations de vertige ou de perte d'équilibre déclenchées par les stimulations visuelles.
On peut ainsi mesurer les déplacements du corps, détectés par la plateforme de force 90, les chutes induites par les stimulations visuelles et établir une éventuelle corrélation avec un nystagmus.
Avantageusement, les traitements effectués par le moyen de traitement distant et/ou local sont :
- un filtrage additionnel, numérique, des signaux reçus, ceci afin d'éliminer les parasites résiduels et de couper sélectivement certaines fréquences indésirables;
- une analyse spectrale par décomposition rapide en séries de Fourier;
- des calculs statistiques, portant par exemple sur les extrema de déplacement; la saisie et l'enregistrement de données d'accompagnement, telles que le nom du sujet, la date, l'heure, etc...
- un affichage de données à l'écran avec possibilités de sauvegarde sur mémoire de masse et de restauration, de gestion de zones d'intérêt par curseurs, de zoom, etc...
WO 2007/082944 11 PCT / EP2007 / 050559 particular. For example, a platform 90 manufactured by SateITM
The force platform 90 is connected to said computer for processing of acquired data.
The patient can thus settle on the platform of force 90, standing, in position of comfort, that is to say, feet slightly apart for example from 8 to cm (calcaneal axis), arms relaxed along the body.
The platform 90 then records the movements of the body during the visual stimulation. The measure is the displacement of the center of the pressures;
the results can be expressed in length and area of displacement and FFT spectral analysis.
A third person may be close to the subject to avoid falls in the event that he / she feels feelings of vertigo or loss balance triggered by visual stimulation.
We can thus measure the movements of the body, detected by the platform of force 90, the falls induced by the visual stimulations and establish a possible correlation with a nystagmus.
Advantageously, the treatments carried out by means of Remote and / or local processing are:
- additional filtering, digital, of the received signals, this in order eliminate residual pests and selectively cut some unwanted frequencies;
a spectral analysis by rapid decomposition in series of Fourier;
- statistical calculations, for example on the extrema of displacement; the capture and recording of accompanying data, such as subject name, date, time, etc.
- On-screen data display with backup capabilities on mass storage and restoration, management of areas of interest by sliders, zoom, etc ...
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12 PCT/EP2007/050559 Si ce moyen de traitement est un ordinateur, celui-ci peut alors être incorporé à une valise 60, le clavier et l'écran de cet ordinateur étant désignés par les références 61 et 62. Cette valise, qui comprend également des logements 63, 64 pour abriter le masque 10, le boîtier portable 40 et les différents câbles, permet de disposer d'un appareil compact et aisément transportable.
En outre, de par la simplicité et le faible coût des capteurs et des circuits mis en jeu, l'appareil selon l'invention peut s'avérer extrêmement économique en comparaison avec les appareils antérieurs.
L'alimentation des différents moyens de détection 20, 25, 90 et source lumineuse 27 peut être fournie par des batteries incorporées soit au masque 10, soit au boîtier portable 40, soit à la valise 60. Elle peut aussi être fournie par l'ordinateur incorporé à la valise, lui-même alimenté
par la tension du secteur.
Par ailleurs, on peut prévoir que les liaisons électriques souples 30 et sans fil entre le masque 10 et la valise 60 soient également utilisées pour transférer de la valise vers le masque des signaux de commande du dispositif de visée 12, et notamment des signaux vidéo d'images à projeter sur l'oeil du sujet ou encore des signaux de sens et de vitesse de défilement dans le cas d'une projection d'images enregistrées sur un support mobile dans le dispositif de visée 12.
Dans ce cas, les signaux de déplacement fournis par le boîtier 40 sont enregistrés dans l'ordinateur en association avec des informations représentatives des signaux de commande.
Ces moyens de commande de signaux d'image reliés à l'écran 130, embarqués dans l'ordinateur, sont aptes à régler au moins la luminosité, la nature la vitesse d'apparition, et le sens de défilement de motifs affichés sur l'écran 130 en vue de stimuler l'oeil, pour provoquer chez le patient une ou plusieurs réactions corporelles pouvant être représentatives d'un symptôme médical pour notamment distinguer les sujets chuteurs ou à
WO 2007/082944 12 PCT / EP2007 / 050559 If this means of treatment is a computer, then it can be embedded in a suitcase 60, the keyboard and the screen of this computer being 61 and 62. This bag, which includes also housings 63, 64 for housing the mask 10, the housing 40 and the different cables, makes it possible to have a device compact and easily transportable.
In addition, because of the simplicity and low cost of sensors and circuits involved, the apparatus according to the invention can be extremely economical compared to previous devices.
The supply of the different detection means 20, 25, 90 and light source 27 can be provided by batteries incorporated either in the mask 10, either to the portable box 40 or to the bag 60. It can also be provided by the computer incorporated in the bag, itself powered by the mains voltage.
Furthermore, it can be expected that the flexible electrical connections 30 and wireless connection between the mask 10 and the suitcase 60 are also used to transfer from the bag to the mask control signals of the sighting device 12, and in particular video signals of images to be projected on the subject's eye or signals of sense and speed of scrolling in the case of a projection of images recorded on a mobile support in the sighting device 12.
In this case, the displacement signals provided by the housing 40 are saved in the computer in association with information representative of the control signals.
These image signal control means connected to the screen 130, embedded in the computer, are able to adjust at least the brightness, the nature the speed of appearance, and the scrolling direction of displayed patterns on the screen 130 in order to stimulate the eye, to provoke in the patient a or several bodily reactions that may be representative of a medical symptom to distinguish between falling subjects and WO 2007/082944
13 PCT/EP2007/050559 risques de chutes. Ces réactions corporelles sont alors détectées par l'ensemble des moyens de détection prévus 20, 25, 29, 90.
On pourra notamment prévoir des motifs en damier, en points, en lignes, en formes simples ou complexes, un planétarium, des images vidéo (réalité virtuelle) ou autres.
Des moyens pour synchroniser les signaux d'image transmis avec les signaux de mesure reçus, mis en oeuvre par le moyen de traitement, sont également prévus afin de corréler ces deux types de signaux et pouvoir associer alors les réactions corporelles détectées aux différents stimuli visuels perçus par l'oeil.
La stimulation optocinétique du patient obtenue à partir desdits stimuli visuels ayant le plus souvent tendance à attirer le sujet dans le sens de la rotation, des réactions d'adaptation posturale peuvent être déclenchées.
La stimulation optocinétique et la posturographie selon l'invention peuvent donc être utilisées pour dépister la dépendance visuelle de la posture.
Certains sujets présentent en effet une sensibilité excessive à une stimulation optocinétique, avec des réactions posturales inadaptées ou excessives, les faisant qualifier de dépendants visuels de la posture.
Des sensations de vertiges, de perte d'équilibre et de nausée, pouvant provoquer jusqu'à la chute, le vomissement et l'évanouissement, sont ainsi susceptibles d'apparaître.
La stimulation optocinétique et la posturographie selon l'invention peuvent ainsi être proposées pour distinguer les sujets chuteurs ou à risque de chutes parmi par exemple les personnes âgées, parkinsoniennes, ayant des syndromes vestibulaires centraux, et/ou ayant subi un accident vasculaire cérébral.
La connaissance et le diagnostic de ce caractère de dépendance visuelle chez un patient donné peut alors influencer son programme de rééducation.
Ainsi, la stimulation optocinétique et la posturographie selon l'invention peuvent aussi être utilisées comme outil de rééducation.
Elles peuvent en particulier faire partie intégrante de programmes de WO 2007/082944 13 PCT / EP2007 / 050559 risk of falls. These body reactions are then detected by all the detection means provided 20, 25, 29, 90.
We can notably provide checkerboard patterns, in points, in lines, in simple or complex forms, a planetarium, images video (virtual reality) or others.
Means for synchronizing the transmitted image signals with the received measurement signals, implemented by the processing means, are also planned to correlate these two types of signals and to then associate the detected body reactions with the different stimuli visuals perceived by the eye.
Optokinetic stimulation of the patient obtained from said stimuli visuals most often tend to attract the subject in the direction of rotation, postural adaptation reactions can be triggered.
Optokinetic stimulation and posturography according to the invention may therefore be used to track the visual dependence of posture.
Some subjects have excessive sensitivity to optokinetic stimulation, with inappropriate postural reactions or excessive, qualifying them as visual addicts to the posture.
Sensations of vertigo, loss of balance and nausea cause to fall, vomiting and fainting, are thus likely to appear.
Optokinetic stimulation and posturography according to the invention may thus be proposed to distinguish fallers or subjects at risk of falls among for example the elderly, Parkinson's, having syndromes central vestibular, and / or having suffered a cerebrovascular accident.
Knowledge and diagnosis of this visual addiction in a given patient can then influence his or her rehabilitation program.
Thus, optokinetic stimulation and posturography according to the invention can also be used as a rehabilitation tool.
In particular, they can be an integral part of WO 2007/082944
14 PCT/EP2007/050559 rééducation dits vestibulaires, c'est-à-dire après lésion de l'appareil vestibulaire, le plus souvent après atteinte aiguë et unilatérale telle que le réalise une névrite vestibulaire ou une chirurgie de l'appareil vestibulaire.
Elles peuvent aussi être utilisées dans la rééducation des troubles de l'équilibre d'origine neurologique, tels que le vertige, après traumatisme crânien ou accident vasculaire cérébral notamment.
Les capacités du dispositif selon l'invention à déclencher et à détecter des réactions corporelles pathologiques permettent donc de nombreuses applications dans le domaine de l'étude de pathologies, du diagnostic, de la prévention et de la rééducation, en raison notamment de sa simplicité
d'utilisation et de son caractère ambulatoire.
Du fait du caractère ambulatoire du dispositif, l'invention permet en particulier de réaliser les analyses médicales ailleurs que dans un espace spécialisé tel qu'un centre hospitalier, un cabinet médical ou un autre centre médical. On peut ainsi prévoir d'utiliser le dispositif à domicile. 14 PCT / EP2007 / 050559 rehabilitation called vestibular, that is to say after injury of the device vestibular, most often after acute and unilateral damage as performed by neuritis vestibular or vestibular surgery.
They can also be used in the rehabilitation of balance of neurological origin, such as vertigo, after trauma cranial or stroke, in particular.
The capabilities of the device according to the invention to trigger and detect pathological body reactions therefore allow for many applications in the field of the study of pathologies, diagnosis, prevention and rehabilitation, particularly because of its simplicity of use and its ambulatory nature.
Due to the ambulatory nature of the device, the invention makes it possible particular to carry out medical analyzes elsewhere than in a space specialist such as a hospital center, a medical practice or another center medical. It is thus possible to use the device at home.
Claims (21)
- un support (10, 11) apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de visée oculaire (12) pour être mis en face d'un il du sujet, chaque dispositif de visée (12) comprenant un écran d'affichage (130) et un corps creux (120) dans lequel est disposé l'écran (130), et étant agencé pour être mis en face d'un seul il du sujet et pour minimiser les repères visuels pour le patient autres que ceux affichés sur l'écran (130) ;
- des moyens de commande de signaux d'image connectés à
l'écran (130) et aptes à régler au moins la luminosité, la nature, le sens de défilement et la vitesse d'apparition de motifs affichés sur l'écran (130) en vue de stimuler l' il et provoquer alors chez le patient une ou plusieurs réactions corporelles pouvant être significatives d'un symptôme médical ;
- des moyens (25, 20, 29, 90) pour détecter des réactions corporelles significatives chez le patient, aptes à fournir des signaux de mesure représentatifs des réactions corporelles significatives ;
- des moyens (40, 60) d'acquisition et d'enregistrement des signaux de mesure fournis par les moyens de détection (25, 20, 29, 90);
- des moyens pour synchroniser les signaux d'image transmis et les signaux de mesure reçus de sorte à pouvoir corréler ces deux types de signaux. 1. Equipment for ocular stimulation and posturography, characterized in that it comprises in combination:
- a support (10, 11) adapted to be removably attached to the head of a subject and comprising at least one eye sighting device (12) for to be put in front of an eye of the subject, each aiming device (12) comprising a display screen (130) and a hollow body (120) in which is disposed the screen (130), and being arranged to be placed in front of a only he of the subject and to minimize the visual cues for the patient other than those displayed on the screen (130);
means for controlling image signals connected to the screen (130) and able to adjust at least the brightness, the nature, the direction of scrolling and the speed of appearance of patterns displayed on the screen (130) in to stimulate it and then cause the patient one or more bodily reactions that may be significant to a medical symptom;
means (25, 20, 29, 90) for detecting reactions significant body defects in the patient, capable of providing representative measures of significant bodily reactions;
means (40, 60) for acquiring and recording signals measuring devices provided by the detecting means (25, 20, 29, 90);
means for synchronizing the transmitted image signals and the measurement signals received so that they can correlate these two types of signals.
en chaque moyen de détection d'au moins une partie du corps autre que les yeux (20, 29) fonctionne avec un ensemble de capteurs d'accélération (20a, 20b, 20c). 7. Equipment according to one of the two preceding claims, characterized in each detection means of at least a part of the body other than the eyes (20, 29) operates with a set of acceleration sensors (20a, 20b, 20c).
à l'écran et placé dans le corps creux (120) de sorte à être invisible à
l'oeil du patient. Equipment according to one of the preceding claims, characterized in that the sighting device (12) further comprises an electric circuit connected on the screen and placed in the hollow body (120) so as to be invisible to the eye of patient.
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